論文の概要: A Survey and Comparative Analysis of Security Properties of CAN Authentication Protocols

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2401.10736v1
• Date: Fri, 19 Jan 2024 14:52:04 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-18 08:36:55.338171
• Title: A Survey and Comparative Analysis of Security Properties of CAN Authentication Protocols
• Title（参考訳）: CAN認証プロトコルのセキュリティ特性に関する調査と比較分析
• Authors: Alessandro Lotto, Francesco Marchiori, Alessandro Brighente, Mauro Conti,
• Abstract要約: コントロールエリアネットワーク(CAN)バスは車内通信を本質的に安全でないものにしている。 本稿では,CANバスにおける15の認証プロトコルをレビューし,比較する。 実装の容易性に寄与する本質的な運用基準に基づくプロトコルの評価を行う。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 92.81385447582882
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: The large number of Electronic Control Units (ECUs) mounted on modern cars and their expansive communication capabilities create a substantial attack surface for potential exploitation. Despite the evolution of automotive technology, the continued use of the originally insecure Controller Area Network (CAN) bus leaves in-vehicle communications inherently non-secure. In response to the absence of standardized authentication protocols within the automotive domain, researchers propose diverse solutions, each with unique strengths and vulnerabilities. However, the continuous influx of new protocols and potential oversights in meeting security requirements and essential operational features further complicate the implementability of these protocols. This paper comprehensively reviews and compares the 15 most prominent authentication protocols for the CAN bus. Our analysis emphasizes their strengths and weaknesses, evaluating their alignment with critical security requirements for automotive authentication. Additionally, we evaluate protocols based on essential operational criteria that contribute to ease of implementation in predefined infrastructures, enhancing overall reliability and reducing the probability of successful attacks. Our study reveals a prevalent focus on defending against external attackers in existing protocols, exposing vulnerabilities to internal threats. Notably, authentication protocols employing hash chains, Mixed Message Authentication Codes, and asymmetric encryption techniques emerge as the most effective approaches. Through our comparative study, we classify the considered protocols based on their security attributes and suitability for implementation, providing valuable insights for future developments in the field.
• Abstract（参考訳）: 現代の自動車に搭載される多数の電子制御ユニット(ECU)とその拡張通信能力は、潜在的に悪用される可能性のある相当な攻撃面を生み出している。 自動車技術の進化にもかかわらず、もともとの安全でない制御エリアネットワーク(CAN)バスの使用は、車内通信を本質的に安全でないものにしている。 自動車分野における標準化された認証プロトコルが欠如しているため、研究者は様々なソリューションを提案し、それぞれに固有の長所と脆弱性がある。 しかし、新しいプロトコルの継続的な流入とセキュリティ要件や重要な運用機能を満たすための潜在的な監視は、これらのプロトコルの実装可能性をさらに複雑にする。 本稿では,CANバスにおける15の認証プロトコルを網羅的にレビューし,比較する。 我々の分析は、その強みと弱点を強調し、自動車認証の重要なセキュリティ要件と整合性を評価する。 さらに、事前定義されたインフラにおける実装の容易化、全体的な信頼性の向上、攻撃成功率の低減に寄与する重要な運用基準に基づくプロトコルの評価を行った。 我々の研究は、既存のプロトコルにおける外部攻撃者に対する防御に重点を置いており、内部の脅威に対する脆弱性を露呈している。 特に、ハッシュチェーン、Mixed Message Authentication Codes、および非対称暗号化技術を用いた認証プロトコルが最も効果的なアプローチとして登場している。 比較研究を通じて,それらのセキュリティ特性と実装に適したプロトコルを分類し,今後の分野の発展に有用な洞察を提供する。

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